Thiem räddade matchbollarna vid underlägena 7-8 och 9-10 i tiebreaket och kunde stanna kvar i den extremt täta matchen, som kunde gått endera vägen.

– Det värsta som finns är att förlora när man haft matchbollar men trots allt har det varit en bra vecka om jag tittar tillbaka på den, säger Federer.

Vid 5-4 och egen serve i det tredje setet gick Thiem upp till 40-0 och tre matchbollar. Federer räddade den första men slog en backhand ut på den andra och österrikaren kunde sträcka armarna i luften och vinna detta drama som frestade psyket på bägge spelarna.

– Det var så jämnt och jag hade tur. Roger spelar så bra på grus och jag är väldigt glad. Han är speciell, kanske den bästa spelaren någonsin. Det är tufft varje gång jag spelar mot honom, säger Thiem enligt Reuters.

Utvilad Djokovic väntar i semifinalen

Inför matchen var världsfemman Thiem ganska stor favorit mot världstrean Federer som spelade sin första grusturnering på tre år, ett led i förberedelserna inför Franska öppna.

Schweizaren fick bra utdelning på sina hårda grundslag på det snabba gruset och rusade iväg med det första setet sensationellt överlägset. Thiem gav precis allt och fick på något sätt med sig det andra setet där det länge såg ut att vara över.

I semin väntar världsettan Novak Djokovic för Thiem. Djokovic fick walkover mot Marin Cilic som kastade in handduken på grund av matförgiftning.